Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-13T15:49:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3558878 bytes, checksum: 2b30ec8d9f71e9e1bab44b69484c0c54 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T15:49:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3558878 bytes, checksum: 2b30ec8d9f71e9e1bab44b69484c0c54 (MD5) Previous issue date: 2016-11-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A seleção genômica (SG) tem se tormado uma ferramenta de grande potencial no melhoramento de plantas. Além dela, o estudo de associação genômica (EAGA) e a seleção assistida por marcadores moleculares (SAM) também são metodologias com aplicabilidade no melhoramento. A diferença básica entre essas metodologias é que enquanto a SAM utiliza mapas de ligação e o EAGA utiliza mapas de associação para identificar marcadores significativos, a SG utiliza todos os marcadores disponíveis sem a necessidade de nenhum tipo de mapa. Portanto os objetivos desta pesquisa foram: 1) avaliar modelos utilizando os SNPs significativos encontrados pelos SAM e EAGA como efeito fixo nos modelos comumente utilizados na SG, em que no modelo tradicional, todos os SNPs são estabelecidos como de efeito aleatório. Estes modelos foram comparados com o modelo padrão utilizado na SG (RRBLUP bayesiano); 2) comparar os métodos tradicionais de seleção genômica (todos os SNPs como efeito aleatório); 3) verificar como a herdabilidade e o número de QTLs que controlam a característica podem influenciar na predição do valor genético; 4) estabelecer uma equação de predição da correlação genética em função da correlação fenotípica; 5) estabelecer o número ideal de indivíduos para compor a população de treinamento e; 6) estabelecer a quantidade necessária de marcadores para obter máxima acurácia pelos métodos de seleção genômica. Foram simuladas populações F 2 com 1.000 indivíduos em diferentes cenários. As populações foram simuladas com 4.500 (objetivo 1) e 3.000 marcadores (demais objetivos). Foram simuladas características com diferentes herdabilidades (5, 20, 40, 60, 80 e 99%) e o número de QTLs (60, 120, 180 e 240) (objetivos 2, 3 e 4). Foram estimados para todos os cenários a capacidade preditiva fenotípica e genotípica, a acurácia fenotipica e genotípica, a herdabilidade genômica, a variância genética, o ganho com a seleção, o índice de coincidência e o tempo de processamento. Foi utilizado a cross validação 5-fold com 50 repetições. As principais conclusões desta pesquisa foram: 1) A utilização de um modelo de SG com as marcas significativas encontradas pelo EAGA como efeito fixo e as demais marcas como efeito aleatório é uma boa estratégia para selecionar indivíduos superiores com alta acurácia; 2) A introdução no modelo de SG de QTLs que já foram descritos previamente para a característica em estudo, como efeito fixo, permite a seleção de indivíduos superiores de forma mais acurada; 3) os modelos de seleção genômica para predição em populações F 2 devem ser compostos por 200 a 900 marcadores de maior efeito sobre a característica e mais de 600 indivíduos na população de treinamento. / Genomic selection (GS) has become a high potential tool in plant breeding. Moreover, genomic wide association study (GWAS) and marker-assisted selection (MAS) are also methodologies with great potential in plant breeding. The basic difference among them is while MAS requires linkage mapping and GWAS requires association mapping to identify significant markers, GWS performs all available markers without any mapping. Therefore, the objectives in this research were: 1) to evaluate models using significant SNPs found by GWAS and MAS as fixed effect in the widely GS models, which, in the traditional model all SNPs are treated as random effect. These models were compared with the standart GS model (Bayesian RRBLUP); 2) To compare the most GS traditional models (all SNPs as random effect); 3) to verify how the heritability and number of QTLs which control a specific trait can influence for predicting genetic value; 4) to establish a prediction equation to estimate the genetic correlation based on phenotypic correlation; 5) to establish the optimal number of individuals to compose the training population and; 6) to establish the number of markers needed to obtain the maximum accuracy by the genomic selection methods. F 2 population was simulated with 1,000 individuals in several scenarios. Populations were simulated with 4,500 (objective 1) and 3,000 markers (other objectives). Traits with different heritability (5%, 20%, 40%, 60%, 80% and 99%) and numbers of QTLs (60, 120, 180 and 240 – objectives 2, 3, and 4) were simulated. Phenotypic and genotypic predictive ability, phenotypic and genotypic accuracy, genomic heritability, genetic variance, selection gain, conincidence index, and processing time were estimated for all scenarios. 5-fold cross validation was repeated 50 times. The mainly conclusion in this research were: 1) SG model performed with the significant markers found by GWAS as fixed effect and the remaining SNPs as random effects is a useful strategy to select superior individuals with high accuracy; 2) GS model performed with the QTLs, previously reported for the traits in study, as fixed effect allows the selection of superior individuals more accurate; 3) Genomic selection models should be composed with number of markers ranged from 200 to 900 and number of individuals in the training population beyond 600.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-02T08:26:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 633408 bytes, checksum: ef63b5983b6ac3dabc7684d97112ecee (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-02T08:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 633408 bytes, checksum: ef63b5983b6ac3dabc7684d97112ecee (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A seleção genômica pode modificar significativamente a forma como é feita a seleção nos programas de melhoramento, aumentando a acurácia do processo seletivo e os ganhos por unidade de tempo. A eficiência da seleção genômica pode ser avaliada por meio da confiabilidade do valor genético (GBV) estimado por modelos de predição em comparação ao valor genético real do indivíduo. Embora a maioria dos estudos sobre a eficiência da seleção genômica considerar em seus modelos de análise apenas uma população e suas gerações, o pesquisador pode estar interessado em selecionar indivíduos de outras subestruturas da população de referência ou até mesmo de outras populações em que o desequilíbrio de ligação (LD) entre marcador e QTL pode ser diferente. No entanto, a obtenção dos GBVs em um contexto de utilização de múltiplas populações ou amostras pode não ser vantajosa, sendo necessário avaliar a perda de acurácia com a estimação e avaliação dos efeitos dos marcadores em diferentes cenários. Embora o conceito de seleção genômica dependa do LD entre QTL e marcadores, a confiabilidade do valor genético pode ser fortemente influenciada por diversos outros fatores e assim, não apresentar reais vantagens, por exemplo, em relação à seleção fenotípica. Para investigar isso, foram simuladas populações de milho pipoca com diferentes padrões de LD e variância genética. Foram considerados dois caracteres (produção de grãos e capacidade de expansão) determinados por 100 QTLs de mesmo efeito (10 QTLs por grupo de ligação), três densidades de SNPs (um SNP a cada 0,1, 1 e 10cM), duas herdabilidades (0,3 e 0,7) e seis populações representadas na geração 0 e considerando 5 gerações de acasalamento ao acaso, totalizando 144 cenários. Para cada cenário, 30 simulações foram realizadas e 500 plantas foram genotipadas. Em cenário adicional, a fim de avaliar o efeito das relações de parentesco na eficiência da seleção genômica, foram simuladas populações estruturadas em família S1 (FS1), famílias de meios irmãos (FMI), famílias de irmãos completos (FMI) e em população de polinização aberta (OP). A acurácia de predição dos GBVs foi obtida pela correlação entre os valores genéticos paramétricos e os valores genéticos estimados por RR-BLUP. Como resultados, verificamos que a eficiência da seleção genômica em relação à seleção fenotípica é inversamente proporcional a herdabilidade e que para populações com maior LD, menores densidades de marcadores (1SNP/cM) podem ser usadas sem afetar drasticamente a acurácia de predição. No entanto, ao considerar populações de baixo LD e menor variância genética, o uso de maiores densidades de SNP (1SNP/0,1cM) seria necessária a fim de obter acurácia do valor genético maior que 0,55 e 0,70 em herdabilidade de 0,3 e 0,7, respectivamente. Nossos resultados também evidenciaram a necessidade de grande parte dos alelos presentes na população de seleção estejam representados na população de referência. Assim, os modelos de predição do GBV não podem ser usados em populações que apenas possuem estruturas genéticas similares à população onde os efeitos dos marcadores foram estimados, pois a acurácia do GBV tendeu a zero nestes casos. Alem disso, quando diferentes amostras de uma mesma população foram usadas como população de referência e de seleção, houve redução de pelo menos 8 % de acurácia ao considerar a população de seleção em mesma geração da população de referência e redução de no mínimo 22% considerando distanciamento de 5 gerações de acasalamento ao acaso. A estruturação dos indivíduos em famílias de maior relacionamento resultou em maior eficiência da seleção genômica, assim como, um menor tamanho efetivo entre as populações teve impacto positivo sobre os valores de acurácia. Neste caso, a acurácia dos valores genéticos estimados em FS1, para capacidade de expansão em herdabilidade 0,3, foi superior em aproximadamente 15, 30 e 50% em relação à acurácia obtida para FIC, FMI e OP, respectivamente. / Genomic selection can change significantly the way in which the selection is made in breeding programs, by increasing the selective accuracy and earns per unit time. The efficiency of genomic selection can be evaluated through the reliability of the genomic breeding values (GBVs) estimated by prediction models compared to the true breeding values of the individuals. Although most studies about the efficiency of genomic selection consider in the analyses only models with one population and its generations, the researcher may be often interested in individuals from other substructures of the reference population, or even from other populations in which the linkage disequilibrium (LD) between marker and QTL may be different. However, the GBVs prediction in a context of using multiple populations or samples may not be advantageous, being necessary to calculate the decrease in accuracy with estimation and evaluation of the marker effects in different scenarios. Although the concept of genomic selection depends on LD between markers and QTL, the reliability of the breeding value can be strongly influenced by many other factors and thus, do not present real advantage in relation to phenotypic selection, for example. Aiming to investigate these facts, popcorn populations with different patterns of LD and genetic variances were simulated. The dataset refers to grain yield and expansion volume, both controlled by 100 QTLs with the same effect (10 QTLs on each linkage group), three SNP densities (one SNP each 0.1, 1, and 10 cM), two heritabilities (0.3 and 0.7) and six populations represented in generation 0 and considering 5 generations of random mating, totaling 144 scenarios. For each scenario, 30 simulations were carried out and 500 plants were genotyped. To evaluate the effect of family relationships on the efficiency of genomic selection, populations structured in S1, half-sib (HSF), full-sib families (FSF) and open-pollinated (OP) populations were simulated as an additional scenario. The prediction accuracy of the GBVs was obtained through the correlation between the true breeding values and breeding values predicted by RR-BLUP. The results showed that the efficiency of genomic selection in relation to phenotypic selection is inversely proportional to the heritability and low marker densities (1SNP/cM) can be used without affect drastically the prediction accuracy for populations with high LD. However, high SNP density (1SNP/0.1cM) would be required to obtain prediction accuracy greater than 0.55 and 0.70, for the heritabilities of 0.3 and 0.7, respectively, in populations with low LD and genetic variance. Our results also showed that, most of the alleles present in the population under selection must be represented in the reference population. Thus, the prediction model of the GBVs cannot be used in populations who have only similar genetic structures in relation to the population where the marker effects were estimated, because the GBV accuracy tends to zero in these cases. Furthermore, when different samples of the same population were used both as reference and selection populations, there was at least 8% reduction in accuracy when compared to considering the selection population in the same generation of the reference population and, a minimum 22% reduction when considering an interval of five generations of random mating. Individuals structured in families with greater relationship resulted in greater efficiency of genomic selection, as well as, a lower effective size, and had a positive impact on the accuracy. In this case, the prediction accuracy using S1 families was approximately 15, 30 and 50% higher for expansion volume in heritability of 0.3, when compared to the accuracy obtained for FSF, HSP and OP populations, respectively.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-22T15:52:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 499099 bytes, checksum: 5bb06b169f3dc2aa0c73544a0257c612 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T15:52:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 499099 bytes, checksum: 5bb06b169f3dc2aa0c73544a0257c612 (MD5) Previous issue date: 2015-11-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho teve como objetivo estudar a associação entre os parâmetros que descrevem o potencial de populações e de suas combinações híbridas por meio da abordagem de genética de populações, baseada em dados de marcadores moleculares, com os obtidos por meio da abordagem de genética quantitativa, baseados em dados fenotípicos. Para isso, foram simuladas dez populações genitoras, com 200 indivíduos cada, em equilíbrio de Hardy- Weinberg, para 50 locos independentes e dois alelos codominantes por loco, e obtidas 45 populações híbridas a partir da combinação, aos pares, das dez populações genitoras. Os dados fenotípicos foram obtidos a partir da simulação de 12 variáveis quantitativas pela ação de alelos de 20 locos, selecionados ao acaso entre os 50 previamente simulados, com diferentes graus de herdabilidade, combinados com um efeito aditivo diferencial, de acordo com a importância do loco. As populações foram avaliadas quanto às medidas descritivas da estrutura genética da população e do grau de diferenciação entre pares de populações genitoras, a partir da abordagem de genética de populações, e quanto à complementação gênica, por abordagem de genética quantitativa, considerando aspectos da capacidade geral e específica de combinação. Houve, de modo geral, concordância de indicação de combinações híbridas mais e menos divergentes pelas medidas de dissimilaridade abordadas pela teoria de genética de populações e pode-se afirmar que é possível predizer a diversidade genética de combinações híbridas a partir da avaliação da diversidade genética de suas populações genitoras. Observou-se que, em características de efeito aditivo, a escolha de genitores com maior frequência de alelos favoráveis pode ser feita com base em suas médias fenotípicas apenas, sem a necessidade de realização de cruzamentos dialélicos. Além disso, pela abordagem de genética de populações, houve coincidência de 75% na recomendação das populações genitoras potenciais ao melhoramento genético. Nesse sentido, pode-se concluir que a associação da abordagem de genética de populações às informações quantitativas pode incrementar o ganho no melhoramento genético. / This work aimed to study the association between the parameters describing the potential of people and their hybrid combinations by means of population genetics approach, based on molecular marker data, with those obtained through quantitative genetic approach, based on phenotypic data. For this, ten progenitors populations were simulated, with 200 individuals each, in Hardy-Weinberg to 50 independent loci and two codominant alleles per locus, and obtained 45 hybrid populations from the combination, in pairs, of ten progenitors populations. Phenotypic data were obtained from the simulation of 12 quantitative variables by the action of alleles from 20 loci, selected randomly among the 50 previously simulated, with different degrees of heritability, combined with a differential additive effect, according to the importance of the locus. The populations were evaluated for descriptive measures of the genetic structure of the population and the degree of differentiation between pairs of progenitors populations from the population genetics approach, and on the genetic complementation, by approach of quantitative genetics, considering aspects of general and specific combining ability. There was, in general, agree indication of more and less divergent hybrids by dissimilarity measures addressed by the theory of population genetics and it can be affirmed that it is possible to predict the genetic diversity of hybrids from the evaluation of their progenitor populations genetic diversity. It was observed that for the additive effect characteristics, the choice of progenitors with highest frequency of favorable alleles can be made based on their phenotypic medium only, without the need of performing diallel. In addition, by the population genetic approach, there was agreement on the recommendation of 75% of the population potential progenitors to genetic improvement. In this sense, it can be concluded that the association of population genetics approach to quantitative information can increase the gain in plant breeding.

Os Xenarthra representam um clado de mamíferos eutérios. Pouco se sabe sobre a evolução morfológica craniana do grupo. Esta tese iniciou os estudos relativos a esta questão com base na genética quantitativa, na morfometria e na sistemática, e teve por objetivos específicos: 1) avaliar empiricamente se as matrizes de variância e covariância fenotípica (matriz-P) dos diversos gêneros de Xenarthra estudados podem ser utilizadas como substitutas das respectivas matrizes de variância e covariância genética aditiva (matriz-G), uma vez que não existem matrizes-G estimadas para os Xenarthra, e também se elas podem ser utilizadas em estudos macroevolutivos; 2) testar se a diversificação morfológica craniana no grupo ocorreu somente através de deriva genética; e 3) compreender como a relação entre os caracteres morfológicos (módulos) e a magnitude geral de integração podem influir na evolução morfológica craniana. Além destes objetivos focados na evolução do grupo, também foi escopo desta tese inferir o hábito alimentar de taxa fósseis do final do Pleistoceno/início do Holoceno para melhorar o conhecimento sobre a ecologia de alguns grupos fósseis. O banco de dados utilizado foi composto por medidas lineares de aproximadamente 1150 espécimes adultos, representando 12 dos 14 gêneros atuais e sete dos diversos gêneros extintos de Xenarthra. Com base nesses dados, matrizes-P de variância e covariância e de correlação foram estimadas para cada gênero. Essas matrizes foram posteriormente comparadas par a par para avaliar a semelhança na estrutura das diferentes matrizes. Também a partir dessas matrizes, foram obtidas as variâncias entre e intra populações para testar se a diversificação morfológica ocorreu de acordo com a expectativa teórica de diversificação sob a ação exclusiva de deriva genética. As mesmas matrizes-P foram comparadas a diferentes matrizes teóricas de hipóteses de modularidade craniana. As matrizes teóricas expressaram a relação entre os caracteres com base no desenvolvimento e/ou desempenho de função compartilhado pelas partes do crânio. Para cada matriz-P de correlação calculou-se a magnitude geral de integração. Além disto, a dieta dos grupos extintos foi inferida através de análises de funções discriminantes a partir da relação entre forma e função dos animais atuais. Os resultados obtidos indicam que as matrizes-P dos diversos gêneros são similares entre si, o que sugere que matrizes-P podem ser utilizadas tanto como substitutas das matrizes-G quanto no contexto macroevolutivo. Os resultados obtidos refutaram a hipótese nula da diversificação morfológica craniana ocorrendo somente por deriva genética, ao menos nos níveis mais inclusivos da filogenia dos Xenarthra. Consequentemente, a seleção natural provavelmente atuou neste processo de diversificação. Os resultados também sugeriram que o crânio desse grupo está organizado em módulos, sendo os módulos mais conspícuos os relacionados à face. Além disso, foi detectada grande variação na magnitude geral de integração entre gêneros. A variação no padrão modular, mas principalmente na magnitude geral de integração, faz com que os gêneros apresentem diferenças nas possíveis capacidades de responder de forma alinhada às pressões seletivas. Por último, as análises morfofuncionais indicaram elevada diversidade de hábitos alimentares entre os Xenarthra extintos / Xenarthra are an eutherian mammal clade and little is known about their cranial morphological evolution. This thesis has initiated studies related to this topic and, based on quantitative genetics, morphometrics and systematics, aimed to: 1) empirically assess if the phenotypic variance and covariance matrices (P-matrix) of several genera can be used as surrogates for their respective additive genetic variance and covariance matrices (G-matrix), since G-matrices for Xenarthra are not available, and also if P-matrices can be used in macroevolutionary studies; 2) test whether the skull morphological diversification within the group occurred only through genetic drift; and 3) understand how the relationship between the traits (modules) and overall magnitude of integration may influence cranial morphological evolution. Besides these objectives focused on the evolution of the group, it was also within the scope of this thesis to infer the feeding habits of late Pleistocene/early Holocene fossil taxa to better understand the ecology of some fossil groups. The database used consist of linear measurements of approximately 1150 adult specimens, representing 12 of the 14 extant genera and seven of the several extinct genera of Xenarthra. The data gathered were used to estimate variance/covariance and correlation P-matrices for every genus. These matrices were compared between pairs of genera to evaluate the matrices\' structural similarities. Based on these matrices, within and between population variances were obtained and it was tested whether morphological diversification was in accordance to the theoretical expectation of diversification under genetic drift alone. The same matrices were compared to theoretical matrices expressing modularity hypotheses. These theoretical matrices represent the relationship among traits in reference to the shared development and/or function of different skull\'s anatomical regions (modules). For every correlation P-matrix the overall magnitude of integration was calculated. Moreover, the extinct groups\' diet was inferred through discriminant function analysis relying on the relationship between form and function of extant animals. Results indicate that P-matrices from several genera were structurally similar. This suggests that P-matrices can be used as surrogates of their G-matrices and in the macroevolutionary context. Results refuted the null hypothesis of cranial morphological diversification occurring only due to genetic drift, at least in more inclusive levels of Xenarthran phylogeny. Consequently, natural selection probably acted on this diversification process. The results also suggested that the Xenarthran skull is organized in modules, and the most conspicuous modules are in the face region. A large variation in the overall magnitude of integration among genera was detected. The variation in the modular pattern, but especially in the overall magnitude of integration, allows genera to differ in their potential capacity to respond aligned with selective pressures. Finally, morphofunctional analyses indicate a high diversity of feeding habits among extinct Xenarthra

Os padrões de covariância genética entre caracteres, expressos pela matriz de covariância aditiva G, desempenham um papel importante na evolução de morfologias complexas, visto que esta matriz influencia a direção e magnitude da resposta à seleção em uma população. Assumindo-se a estabilidade da matriz G ao longo do tempo, pode-se testar explicitamente hipóteses acerca da influência de processos evolutivos sobre a diversificação. Espera-se que esta matriz influencie os padrões expressos por sua equivalente fenotípica P, devido a contingências funcionais e ontogenéticas na relação entre genótipo e fenótipo, que levam à estruturação de modularidade nesta relação, de modo a otimizar a evolvabilidade. No presente trabalho, investiguei a estrutura da covariância genética no crânio e mandíbula de uma população do roedor sigmodontíneo Calomys expulsus, com o objetivo de estimar a similaridade entre covariâncias fenotípicas e genéticas; também avaliei a influência de padrões de modularidade sobre ambos os níveis de organização da variação morfológica. As matrizes P e G que obtive para o crânio e para a mandíbula se mostraram bastante similares no que diz respeito à sua estrutura de covariação e se relacionam parcialmente às hipótese de modularidade estabelecidas. Os resultados que obtive aqui são bastante similares àqueles obtidos para os mamíferos como um todo, portanto suportando a hipótese de estabilidade no padrão de covariâncias genéticas e fenotípicas na evolução do grupo. / Patterns of genetic covariance between characters (represented by the additive covariance matrix G) play an important role in the evolution of morphological complexes, since they influence the direction and norm of the response to selection in a population. Therefore, the assumption that G-matrices are stable through evolutionary timescales allows evolutionary biologists to infer the influence of evolutionary processes that operate over biological diversification. These matrices are also expected to influence the patterns expressed in their phenotypic counterparts (P-matrix), because of the imposition of multiple developmental and functional contingencies over the genotype/phenotype map, that leads to its modular organization in order to increase evolvability. Here, I have investigated patterns of genetic covariance structure in the skull and mandible of a population of the vesper mouse Calomys expulsus in order to estimate the level of similarity between additive and phenotypic covariances; I have also evaluated the influence of expected patterns of modularity over both levels of morphological variation. For either skull and mandible, I have obtained P- and G-matrices that are strongly similar in their structure; these matrices also support the modularity hypotheses for developmental and functional constrains, akin to the overall results obtained for mammals, thus supporting the hypothesis of stability in genetic and phenotypic covariance structure in mammalian evolution.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-08T17:29:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 809231 bytes, checksum: ff7e81a4e0f11f718885f140ac5d8017 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T17:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 809231 bytes, checksum: ff7e81a4e0f11f718885f140ac5d8017 (MD5) Previous issue date: 2016-07-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os diversos usos do girassol e o potencial energético de suas sementes vêm sendo de crescente interesse na pesquisa a fim de potencializar ganhos genéticos com a cultura. O estabelecimento satisfatório da cultura de girassol depende grandemente da utilização de genótipos adaptados às regiões de cultivo, necessitando-se detectar e quantificar as interações entre genótipos e ambientes, fazendo uso de análises posteriores de adaptabilidade e estabilidade. Os objetivos deste trabalho são, em primeiro lugar, a proposta de uma nova metodologia de avaliação de redes ambientais (método do número ótimo de ambientes por busca exaustiva), além de estimar adaptabilidade e estabilidade de 16 genótipos potenciais de girassol, lançando mão de três metodologias para tal, incluindo o método ainda pouco difundido do centroide, visando assim, a recomendação de cultivares. Ao fim das análises espera-se que as metodologias empregadas se mostrem eficazes em recomendar cultivares específicos para variados ambientes. Foram utilizados dados de genótipos de girassol obtidos nas segundas safras de 2012 e 2013 em diversos estados sob a coordenação da Embrapa Soja. A condução dos experimentos foi feita se considerando 16 genótipos e 16 locais, e o delineamento experimental foi conduzido em blocos casualizados, com quatro repetições. As características agronômicas avaliadas foram o rendimento de grãos e o rendimento de óleo. Nas análises da rede de ambientes, nas quais foi utilizado o novo método proposto da busca exaustiva, foi possível concluir que este se mostrou eficiente em eliminar ambientes da rede sem afetar substancialmente os valores de correlação entre as análises. Neste trabalho, pôde-se perceber que a redução de, no máximo um ambiente foi apontada como viável para a condução dos experimentos para ambas as características mensuradas. Em relação às estimativas de adaptabilidade e estabilidade dos genótipos avaliados, foram utilizadas as metodologias de Eberhart e Russell, Lin e Binns e centroide, que se mostraram concordantes na recomendação de cultivares, incluindo a do centroide, ainda pouco difundida, que se mostrou de grande potencial pela facilidade de intepretação de resultados. Dos resultados obtidos, pôde-se concluir que os genótipos 12 (BRSG39) e 16(BRSG36) se mostraram propícios a ambientes favoráveis, o genótipo 2(HELIO358(T)) se destacou na recomendação a ambientes desfavoráveis e os genótipos 8(BRSG37), 4(MG341) e 13(BRSG37) se mostraram como sendo de adaptabilidade geral, com destaque para o primeiro. / The various sunflower uses and the energy potential of the seeds have been of growing interest in research in order to maximize genetic gain with culture. Satisfactory establishment of the sunflower crop depends greatly on the use of genotypes adapted to growing regions, need to detect and quantify the interactions between genotypes and environments, making use of further analysis of adaptability and stability. The objectives of this work are, first, the proposal of a new methodology for evaluating environmental networks (great number of method environments by exhaustive search), and estimate adaptability and stability of 16 potential genotypes of sunflower, making use of three methodologies for such, including the still little widespread method of centroid, thus aiming at the recommendation of cultivars. After the analysis is expected that the methodologies employed prove effective in recommending specific cultivars for different environments. sunflower genotypes Data was obtained in the second harvests of 2012 and 2013 in several states under the coordination of Embrapa Soja. The conduct of the experiments was made considering genotypes 16 and 16 places, and the experimental design was a randomized block design with four replications. The agronomic traits were grain yield and oil yield. In the analysis of network environments in which we used the proposed new method of exhaustive search, it was concluded that this proved effective in eliminating network environments without substantially affecting the correlation values between the analysis. In this paper, it could be seen that the reduction of maximum an environment has been identified as viable for conducting experiments for both measured characteristics. In the estimates of adaptability and stability of genotypes, methodologies Eberhart were used and Russell, Lin and Binns and centroid, who were concordant on the recommendation of cultivars, including the centroid, still little known, which proved of great potential for ease of results Interpretation. From the results, it could be concluded that the genotypes 12 (BRSG39) and 16 (BRSG36) proved conducive to favorable environment, genotype 2 (HELIO358 (T)) stood out in the recommendation to unfavorable environments and genotypes 8 (BRSG37) , 4 (MG341) and 13 (BRSG37) proved to be of general adaptability, especially the first.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-10T15:27:44Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 777562 bytes, checksum: 11f688a1703ac8135b33f98491793bf3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T15:27:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 777562 bytes, checksum: 11f688a1703ac8135b33f98491793bf3 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A seleção genômica tornou-se ferramenta bastante útil no auxílio ao melhoramento animal e vegetal, contudo este cenário tem requerido modelos com alta capacidade de predição. Neste contexto a inclusão de efeitos não aditivos e também de interação GxA em modelos GBLUP desponta como possível fonte de melhoria de capacidade predição em estudos de seleção genômica. Em conformidade com esta demanda, o objetivo com este trabalho foi verificar se a inclusão do efeito de dominância e seu respectivo efeito de interação com o ambiente aumentaria a habilidade de predição do modelo G-BLUP. Foram comparados modelos com e sem inclusão de efeitos de dominância sob interação GxA. Para as análises foram utilizados dados reais e simulados. Os dados simulados consistiram de 923 indivíduos avaliados em três ambientes sob diferentes herdabilidades no sentido amplo, herdabilidades no sentido restrito, níveis de dominância e correlações genéticas e residuais. Os dados reais provêm de 923 indivíduos de Pinus taeda L. genotipados e fenotipados para característica altura em quatro localidades dos Estados Unidos da América. Os resultados demonstraram haver ligeiro incremento na habilidade de predição (em validações entre e dentro de ambientes) quando utilizado o modelo com inclusão do efeito de dominância e também o efeito de interação dominância por ambiente, contudo conclui-se que o modelo aditivo dominante teve performance estatisticamente igual ao modelo aditivo sob interação GxA. / Genomic selection has become very useful tool in helping to animal and plant breeding, however this scenario has required models with high predictive ability. In this context the inclusion of non-additive effects and GxE interaction in GBLUP models is emerging as a possible source for improve the predictions of genomic selection. In line with this demand, the aim of this study was to evaluate the effect of inclusion of dominance effect and also the additive and dominance by environment interaction in genomic prediction. We compared models with and without inclusion of dominance effects in GxE interaction. For the analyzes, real and simulated data were used. The simulated data consisted in 923 individuals evaluated in three environments under different broad-sense heritability, narrow-sense heritability, dominance levels and genetic and residual correlations. The real data comes from 923 individuals of Pinus taeda L. genotyped and phenotyped to hight in four locations of United States. The results demonstrated a slight increase in predictive ability (in validations within and across environments) when using model with inclusion of dominance effect and the interaction effect dominance by environment, but we concluded that the additive and dominance model had a performance statistically equal to the additive model under GxE interaction.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-12T10:40:22Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 331267 bytes, checksum: fbcf0fa57be760882a84864b62ccfe7b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T10:40:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 331267 bytes, checksum: fbcf0fa57be760882a84864b62ccfe7b (MD5) Previous issue date: 2002-11-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em dois programas de obtenção de linhagens da população Beija-Flor, foram instalados testes de famílias S 3 com repetição somente das testemunhas, nos anos agrícolas 99/00 e 00/01, em campo experimental do Setor de Genética da Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa, MG. Avaliou-se o comportamento das famílias em cruzamento com um testador, a população Viçosa, a partir de seis ensaios de ‘topcross’ conduzidos em látices simples, nos anos agrícolas 00/01 e 01/02, um em Maringá, PR, um em Campos dos Goytacazes, RJ, dois em Capinópolis, MG, e dois em Coimbra, MG. O objetivo principal do trabalho foi avaliar as importâncias relativas do desempenho per se e em cruzamento na seleção de famílias S 3 de milho- pipoca, visando ao melhoramento populacional e à obtenção de linhagens-elite. Com os dados dos testes foram estimados parâmetros genéticos e preditos ganhos com seleção direta para capacidade de expansão e seleção com base no índice de Mulamba e Mock, com pesos variados quanto à capacidade de expansão (CE) e à produção de grãos. Na seleção das progênies com base nos desempenhos individual e em cruzamento, empregaram-se seleção combinada e índices de Mulamba e Mock, que ponderaram os “ranks” dos desempenhos per se e em cruzamento, quanto aos caracteres CE e produção. Com relação aos testes de progênies S 3 , observou-se variabilidade genotípica para vários caracteres, dentre os quais CE e produção, estes apresentando evidência de correlação genotípica positiva. A estratégia adotada visando ao melhoramento populacional foi o índice de Mulamba e Mock, com pesos 3 e 1 para CE e produção de grãos, respectivamente, propiciando estimativas de ganhos em CE de 2,04 e 2,01 mL/g e, em produção, de 56 e 58 kg/ha, nos programas 1 e 2, respectivamente. O mesmo critério foi adotado na seleção entre e dentro, visando à obtenção de progênies S 4 superiores. Nesse caso, os ganhos totais em CE foram de 8,72 e 5,56 mL/g e em produção de 390 e 176 kg/ha, nos programas 1 e 2, respectivamente. As famílias de ‘topcross’ foram, em média, inferiores em qualidade e equivalente em produção, quando comparadas com as testemunhas comerciais. Contudo, em todos os ambientes foram identificadas famílias com CE equivalente ou superior à CE das testemunhas. Em geral, não se verificou interação de ambiente com tratamento, quanto à maioria dos caracteres, à exceção de CE. Dentre as famílias de ‘topcross’ de melhor desempenho em qualidade, com efeitos de capacidade geral de combinação positivos, predominaram as provenientes de progênies selecionadas em razão de seu desempenho per se. A seleção de famílias com base nos desempenhos individual e em cruzamento proporcionou estimativas de ganhos equivalentes em qualidade e superiores em produção, em dois dos quatros índices empregados, comparativamente aos critérios que consideraram somente desempenho individual. Os cálculos de ganhos realizados evidenciaram perdas em produção de 45 kg/ha e acréscimo em qualidade de 0,57 mL/g. O ganho em qualidade foi subestimado, visto que na instalação do teste de S 4 considerou-se somente o plantio das progênies derivadas das plantas S 3 de maior CE, o que comprometeu a representatividade, no teste, das famílias não selecionadas, pelo menos em relação ao caráter CE. Das 60 famílias S 4 de maior CE, 73% são provenientes de famílias S 3 selecionadas com seleção entre e dentro, resultado que comprova a eficiência do processo seletivo em S 3 . / In development of two breeding programs to obtain inbred lines from the “beija-flor” population, the S 3 family tests were set up with replication of the controls only, in the agricultural years 99/00 and 00/01, on the experimental field of the Genetics Sector pertaining to the “Universidade Federal de Viçosa”, in Viçosa county, Minas Gerais State. The behavior of the families under crossing was evaluated, with “Viçosa” population as a tester, upon six topcross assays conducted in simple lattice, in the agricultural years 00/01 and 01/02 : one in Maringá - PR, one in Campos dos Goytacazes - RJ, two in Capinópolis – MG, and two in Coimbra - MG. The main objective was to evaluate the relative importance of the per se and in crossing performance in selection of the popcorn S 3 families, targeting to population improvement and the obtainment of elite-inbred lines as well. With data obtained in the test, the genetic parameters were estimated. The gains with direct selection for popping expansion volume and the use of the Mulamba and Mock index for popping expansion volume and bean yields were predicted. In family selections based on the individual and in crossing performance, the combined selection as well as the Mulamba and Mock indices were used, that pondered the ranks of the per se and in crossing performance for the characters CE and bean yields. In the S 3 familiy tests, a genotypic variability was found for several characters, such as CE and bean yields that showed evidence for positive genotypic variability. For population improvement, the Mulamba and Mock index with weights 3 to 1 was adopted for CE and bean yields, respectively, so providing estimates of CE gains from 2.04 to 2.01 mL/g, and yield gains from 56 to 58 kg/ha in programs 1 and 2, respectively. The same criteria was adopted for selection among and within families in order to obtain superior S 4 families. In this particular case, the total gains for CE were 8.72 and 5.56 mL/g, and 390 and 176 kg/ha for bean yields in the programs 1 and 2, respectively. On average, the topcross families were qualitatively inferior but equivalent in bean yields, when compared to the commercial controls. In all environments, however, the families with a CE equivalent or inferior to that of the controls were identified. In general, no interactions between the environment and treatment were found for most characters, except CE. Among the topcross families showing a better performance for quality, with positive effects from the general combination capacity, the families from the progenies selected for their per se performance showed predominance. The family selections based on individual and in crossing performances provided estimates of equivalent gains for quality, but superior for bean yields in two from the four used indices, comparative to the criteria considering only the individual performance. The calculations of the attained gains evidenced a yield losses of 45 kg/ha, but a quality increase of 0.57 mL/g. The quality gain was underestimated because, when setting up the S 4 family test, only the planting derived from the S 3 plants with higher CE was considered, which impaired the representativenes of the unselected families in the test, at least in relation to CE character. Seventy three per cent from the sixty S 4 families with higher CE proceeding from the S 3 families selected among and within families, a result corroborating the efficiency of the selective process in the S 3 families. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-28T10:32:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 529153 bytes, checksum: 753576372a0b737add5fd421351a897a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-28T10:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 529153 bytes, checksum: 753576372a0b737add5fd421351a897a (MD5) Previous issue date: 2002-04-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Visando definir a melhor alternativa para avaliar o valor genético de indivíduos e progênies derivadas de cruzamentos de cafeeiros, assim como avaliar repetibilidade e performance genotípica do caráter produção de grãos, foram realizadas as seguintes análises biométricas: estimação de parâmetros genéticos, de ambiente e correlações; repetibilidade e performance genotípica do caráter produção de grãos; e avaliação de diferentes critérios de seleção. Foram estudadas progênies na geração F 3 , descendentes de cruzamentos entre o Híbrido de Timor com a variedade Catuaí, pertencentes ao programa de melhoramento genético da EPAMIG e UFV. Foram avaliadas em seis blocos casualizados, 28 progênies F 3 e a variedade Catuaí. Os dados de produção de grãos em anos individuais e combinação de anos, além de alguns caracteres vegetativos obtidos nas quatro colheitas iniciais, de 1997 a 2000, foram inicialmente analisados tomando as médias de parcelas. Considerando os tratamentos de efeito fixo, foi possível comparar as progênies entre si e em relação às testemunhas. Nas análises, cujo objetivo foi selecionar indivíduos superiores, os tratamentos foram admitidos de efeito aleatório. O conjunto de progênies avaliadas apresentou média de produção superior à das testemunhas, associada a grande variabilidade genética, sugerindo assim a possibilidade de se obter linhagens produtivas. Detectou-se variabilidade genética para caracteres vegetativos, indicando que, a partir do conjunto de progênies avaliadas, é possível obter linhagens que atendam a diferentes objetivos do melhoramento do cafeeiro. A seleção de indivíduos baseada na combinação da 2 a , 3 a e 4 a colheitas apresentou os maiores valores de repetibilidade de 0,48 e coeficiente de determinação de 73,55%, estimados pela técnica dos componentes principais baseada na matriz de correlações. Concluiu-se excluir das análises a primeira colheita, onde os genótipos não expressam integralmente seus potenciais. A performance genotípica mostrou resultados satisfatórios, quando avaliada pela estatística não paramétrica proposta por Linn e Binns (P i ) ponderada pelo coeficiente de variação residual, pois esta apresenta apenas um valor para análise e mostrou-se correlacionada com a produção. Considerando o desbalanceamento dos dados, os componentes de variância foram adequadamente estimados pelos processos da ANOVA, REML e ML. Além disso, um processo de estimação por meio da ANOVA aproximada também se mostrou adequado. A seleção combinada contemplou indivíduos de poucas progênies, o que pode causar estreitamento da base genética da população selecionada. A seleção entre e dentro, embora não tenha possibilitado selecionar alguns genótipos de alta produção, pertencentes a progênies intermediárias, mostrou-se mais balanceada que a seleção combinada. Porém, considera para seleção dentro de progênies apenas o valor fenotípico do indivíduo. A seleção baseada na estatística P i permitiu selecionar indivíduos pertencentes a diversas progênies, considerando apenas o valor fenotípico do indivíduo e a sua performance genotípica. / Aiming at the definition of a better alternative to evaluate the genetic value of the individuals and progenies derived from coffee plant crossings, as well as to evaluate the repeatability and genotypic performance of the coffee berry yield, the following biometrics analyses were performed: estimate of the genetic parameter, environmental parameter, and correlation; repeatability and genotypic performance of the trait coffee berry yield; and evaluation of different selection criteria. Studies were conducted concerning to F 3 generation progenies descending from crossings between the Timor hybrid with the 'Catuaí' variety and developed by the genetic improvement program of EPAMIG and UFV. Twenty-eight F 3 progenies and the 'Catuaí' variety were evaluated on a six randomized block experimental design. The data of the coffee berry yield in each year and the combination among the years, besides some vegetative traits obtained in four initial harvests (from 1997 to 2000) were initially analyzed by using the plot averages. Considering the fixed effect treatments, it was possible to compare the progenies to each other as well as in relation to the control. In those analyses aiming at the selection of superior individuals, the randomized effects were admitted for treatments. The appraised progenie group presented an average yield superior to that of the control, associated to high genetic variability, so suggesting the possibility to obtain productive lines. The genetic variability was detected for vegetative traits, thus indicating that from the group of the evaluated progenies it is possible to obtain lines satisfying to different objectives of coffee plant improvement. The selection of the individuals was based on combination of the 2 a , 3 a and 4 a harvests that presented the highest values for repeatability (0.48), estimated by the main component technique based on correlation matrix, while the determination coefficient was 73.55%. Considering that the genotypes do not integrally express their potentials, the first harvest was excluded. The genotypic performance showed satisfactory results, when evaluated by the non-parametric statistics proposed by Linn and Binns (P i ) weighed by xthe residual variation coefficient, since this statistics presents only a value for interpretation and was shown to be correlated with yield. Considering the unbalance of the data, the variance components were appropriately estimated by the processes ANOVA, REML and ML. In addition, a process for estimation through the approached ANOVA was also shown to be appropriate. The combined selection just contemplated the individuals of a few progenies, which might cause the narrowing of the genetic base in the selected population. Although the selection made among and inside progenies has not made possible to select some high production genotypes pertaining to the intermediate progenies, it was shown to be more balanced than the combined selection. However, it considers only the phenotypic value of the individual for selection inside progenies. The selection based on statistics P i allowed for selecting the individuals belonging to several progenies, by just considering the individual's phenotypic value and genotypic performance.